ЛУЧШЕ ОТКРЫТЬ PDF
Рассмотрим методику инженерного расчета режима напыления и основных соотношений установки напыления. Из теории газов известно, что скорость испарения вещества определяется следующими факторами:
Оценочный расчета, который обеспечит расчет технического режима ( h - толщина пленки, t - время напыления, T - температура ) и основные соотношения в размерах напылительных систем a,
R0=f( %) - в зависимости от относительной погрешности.
Из кинетической теории газов известно:
, г/см2с (1)
где p=f(T) давление насыщенных паров определяется как здесь к1 и к2 - коэффициенты зависящие от свойств испаряемого материала.
В общем случае скорость испарения материала определяется выражением:
(2)
где NS - поверхностная концентрация атомов; М - молекулярная масса вещества; 0- частота колебаний атомов; i- коэффициент испарения атомов с учетом обратного возврата атомов; EA - работа выхода атома.
Тогда количество испаренного вещества с поверхности материала можно определить из выражения:
гр (3)
Так как испаряемый материал осаждается только в верхнюю полусферу, то количество вещества, напыляемого на подложку оценивается из соотношения:
, гр (4)
Если известна удельная плотность напыляемого вещества то:
, гр (5)
Приравнивая выражения (4) и (5), можно определить толщину пленки, которая равна (6)
С учетом выражения (3) и (1) можем получить окончательное выражение для толщины напыляемой пленки:
(7)
где P - давление насыщенного пара испаряемого вещества при заданной температуре определяется из табличных данных или графиков.
M - атомная или молекулярная масса вещества
Sисп- площадь испарения
- удельная плотность материала пленки
t - время напыления
Из полученных выражений можно оценить конструктивно–технологические особенности устройства, т.е. из выражения (7) видно, что при прочих равных условиях толщина пленки зависит от расстояния
,
где А - это общая постоянная величина в выражении (7)
Тогда относительная погрешность
Из рисунка видно, что
Теперь можем оценить размеры системы напыления в зависимости от изменения толщины от центра к периферии, будем задавать значение погрешности % и определять расстояние от испарителя к подложке R0
% 0,01 0,1 1 10
R0 100а 10 а
10а 3а
Из проведённой оценке можно предварительно изготовить технологическую оснастку системы напыления, произвести контрольные напыления и по контрольным значениям пленки провести коррективу системы напыления.
Вакуумное термическое напыление широко применяется в производстве полупроводниковых интегральных схем. Процесс проводят в вакууме, при условии, что давление насыщенного пара испаряемого материала на несколько порядков выше давления в вакуумной камере и насыщенного пара материала из которого изготовлен тигель. Вакуумное термическое напыление имеет существенный недостаток, трудно получать пленки многокомпонентных материалов с требуемым стехиометрическим составом.
Рассмотрим методику инженерного расчета режима напыления и основных соотношений установки напыления. Из теории газов известно, что скорость испарения вещества определяется следующими факторами:
Оценочный расчета, который обеспечит расчет технического режима ( h - толщина пленки, t - время напыления, T - температура ) и основные соотношения в размерах напылительных систем a,
R0=f( %) - в зависимости от относительной погрешности.
Из кинетической теории газов известно:
, г/см2с (1)
где p=f(T) давление насыщенных паров определяется как здесь к1 и к2 - коэффициенты зависящие от свойств испаряемого материала.
В общем случае скорость испарения материала определяется выражением:
(2)
где NS - поверхностная концентрация атомов; М - молекулярная масса вещества; 0- частота колебаний атомов; i- коэффициент испарения атомов с учетом обратного возврата атомов; EA - работа выхода атома.
Тогда количество испаренного вещества с поверхности материала можно определить из выражения:
гр (3)
Так как испаряемый материал осаждается только в верхнюю полусферу, то количество вещества, напыляемого на подложку оценивается из соотношения:
, гр (4)
Если известна удельная плотность напыляемого вещества то:
, гр (5)
Приравнивая выражения (4) и (5), можно определить толщину пленки, которая равна (6)
С учетом выражения (3) и (1) можем получить окончательное выражение для толщины напыляемой пленки:
(7)
где P - давление насыщенного пара испаряемого вещества при заданной температуре определяется из табличных данных или графиков.
M - атомная или молекулярная масса вещества
Sисп- площадь испарения
- удельная плотность материала пленки
t - время напыления
Из полученных выражений можно оценить конструктивно–технологические особенности устройства, т.е. из выражения (7) видно, что при прочих равных условиях толщина пленки зависит от расстояния
,
где А - это общая постоянная величина в выражении (7)
Тогда относительная погрешность
Из рисунка видно, что
Теперь можем оценить размеры системы напыления в зависимости от изменения толщины от центра к периферии, будем задавать значение погрешности % и определять расстояние от испарителя к подложке R0
% 0,01 0,1 1 10
R0 100а 10 а
10а 3а
Из проведённой оценке можно предварительно изготовить технологическую оснастку системы напыления, произвести контрольные напыления и по контрольным значениям пленки провести коррективу системы напыления.
Вакуумное термическое напыление широко применяется в производстве полупроводниковых интегральных схем. Процесс проводят в вакууме, при условии, что давление насыщенного пара испаряемого материала на несколько порядков выше давления в вакуумной камере и насыщенного пара материала из которого изготовлен тигель. Вакуумное термическое напыление имеет существенный недостаток, трудно получать пленки многокомпонентных материалов с требуемым стехиометрическим составом.
Комментариев нет:
Отправить комментарий